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厚生労働行政推進調査事業費(新興・再興感染症及び予防接種政策推進研究事業)
平成29年度分担研究報告書
インフルエンザウイルス分離株についての遺伝子解析
研究分担者 藤崎 誠一郎
国立感染症研究所・インフルエンザウイルス研究センタ− ・主任研究官
研究要旨
2016/17, 2017/18 シーズンのインフルエンザウイルス分離株について遺伝子解析を実施した。
A(H1N1)pdm09 ウイルスは全てサブクレード 6B.1 に属した。A(H3N2)ウイルスは全てがクレード 3C.2a に属し、更に3C.2a1 を含む複数の集団に分岐した。B 型では、Yamagata系統はクレード 3 が、Victoria 系統はクレード 1A が流行した。A(H3N2)ウイルスだけでなく他の亜型、系統にも多 様な遺伝子集団が出現しているため抗原性の変化を含め、今後のウイルス伝播の動向に注意を払う 必要がある。
A.研究目的
国内外から流行株を収集し、それらの遺伝子配 列に基づいた進化系統樹解析、抗原性および薬剤 耐性アミノ酸の検出を行う。これらの結果から、
特定のアミノ酸が抗原性や薬剤耐性に与える影響 を解析し次シーズンの流行予測および適切なワク チン株の選定に役立てる。
B.研究方法
2016/17, 2017/18シーズンに国内および海外(ラ オス、台湾、モンゴル、韓国、ミャンマー)から 収集した分離株について遺伝子配列を決定し、ア ミノ酸解析、進化系統樹解析を実施した。具体的 には、2016/17 シーズンにはA(H1N1)pdm09 を249 株、A(H3N2) を540株、B型を302株、2017/18シ ーズン(2018 年4 月時点)にはA(H1N1)pdm09 を 127株、A(H3N2) を127株、B型を162株、解析を 行った。
(倫理面への配慮)
該当なし
C.研究結果
A(H1N1)pdm09 ウイルス:HA 遺伝子系統樹上で、
2016/17, 2017/18 シーズンの分離株は全てクレー
ド6B.1(アミノ酸置換:S84N, S162N, I216Tに属 した。さらに、S74R, S164T, I295V を持つ集団が 流行の中心となった。NA タンパク質に薬剤耐性マ ーカーのアミノ酸置換 H275Y を有する株はごく少 数検出されたが、流行は確認されていない。
A(H3N2)ウイルス: 2016/17, 2017/18シーズンは 全ての株が3C.2a(L3I, N144S, K160T, N255D, Q311H, F159Y)に属した。3C.2a内にはサブクレー ド3C.2a1(N171K, I406V, G484E)を含め複数の集団 が形成され、2017/18シーズンには3C.2a1a (3C.2a1 + N121K, G479E, T135K, N122D), 3C.2a1b (3C.2a1 + N121K, K92R, H311Q), 3C.2a1b + 135K (3C.2a1b + E62G, R142G, T135K), 3C.2a1b + 135N (3C.2a1b + T135N), 3C.2a2 (T131K, R142K, R261Q), 3C.2a3 (N121K, S144K), 3C.2a4 (N31S, D53N, R142G, S144R, N171K, I192T, Q197H)と細分化し た。
B型ウイルス:Yamagata系統は、分離株はHAタ ンパク質にS150I, N165Y, N202S, S229Dを持つク レ ー ド 3( 代 表 株 : B/Wisconsin/1/2010、 B/Phuket/3073/2013)に全て属した。Victoria 系 統の分離株は全て、HAタンパク質にN75L、N165K, S172P アミノ酸置換を持ち、B/Brisbane/60/2008 株を代表とするサブクレード1Aに属した。海外で 報告されている抗原性変異株群のうち、2アミノ酸
34 欠損株(162,163位)、3アミノ酸欠損株(162-164 位)、および2アミノ酸置換株(K165N, T221I)は 散発的に検出されているが現在のところ広い流行 は確認されていない。
D.考察
2017/18 シ ー ズ ン は 、A 型 に つ い て は 当 初 A(H1N1)pdm09 ウイルスが流行の主流であったが、
2018 年 に 入 り A(H3N2)ウ イ ル ス の 流 行 が A(H1N1)pdm09 を上回った。昨シーズンに引き続き A(H3N2)ウイルスでは、遺伝子変異によるアミノ酸 置換が蓄積され遺伝子的に多様な集団が形成され ていることが特徴的である。A(H1N1)pdm09 ウイル スでも同様にウイルス群が遺伝子的に多様化しつ つある。B型については、例年と異なりシーズンの 早い段階から山形系統が流行し各亜型・系統の中 で最も多く検出されたことが特徴的といえる。山 形系統では遺伝子的に大きな変化は認められなか ったが、ビクトリア系統では遺伝子的にも明確に 他と異なる抗原性変異群が出現した。流行シーズ ン以外でも、報告されるウイルスに注意し継続し た監視が必要である。
E.結論
A(H1N1)pdm09 ウイルスはシーズン初めに流行の 主流となったが、今後の遺伝子の変化と抗原性へ の影響に注視したい。A(H3N2)ウイルスは細分化し た各サブクレード群のアミノ酸置換と抗原性の関 係解明が課題に残っている。B型はビクトリア系統 に出現した各抗原性変異株群が伝播するのか懸念 される。
F.研究発表 1.論文発表
・ Nakamura K, Shirakura M, Fujisaki S, Kishida N, Burke DF, Smith DJ, Kuwahara T, Takashita E, Takayama I, Nakauchi M, Chadha M, Potdar V, Bhushan A, Upadhyay BP, Shakya G, Odagiri T, Kageyama T, Watanabe S.
Characterization of influenza A(H1N1)pdm09 viruses isolated from Nepalese and Indian outbreak patients in early 2015. Influenza
Other Respir Viruses. 11(5) 399-4032017
・ Yokoyama M, Fujisaki S, Shirakura M, Watanabe S, Odagiri T, Ito K, Sato H.Molecular Dynamics Simulation of the Influenza A(H3N2) Hemagglutinin Trimer Reveals the Structural Basis for Adaptive Evolution of the Recent Epidemic Clade 3C.2a.Front Microbiol. 8 584 2017
・ Imai M, Watanabe T, Kiso M, Nakajima N, Yamayoshi S, Iwatsuki-Horimoto K, Hatta M, Yamada S, Ito M, Sakai-Tagawa Y, Shirakura M, Takashita E, Fujisaki S, McBride R, Thompson AJ, Takahashi K, Maemura T, Mitake H, Chiba S, Zhong G, Fan S, Oishi K, Yasuhara A, Takada K, Nakao T, Fukuyama S, Yamashita M, Lopes TJS, Neumann G, Odagiri T, Watanabe S, Shu Y, Paulson JC, Hasegawa H, Kawaoka Y. A Highly Pathogenic Avian H7N9 Influenza Virus Isolated from A Human Is Lethal in Some Ferrets Infected via Respiratory Droplets. CellUda K, Shoji K, Koyama-Wakai C, Furuichi M, Iwase N, Fujisaki S, Watanabe S, Miyairi I. Clinical characteristics of influenza virus-induced lower respiratory infection during the 2015 to 2016 season.
J Infect Chemother. pii:
S1341-321X(18)30007-2.2018 Host Microbe.
22(5) 615-26 2017
・ Uda K, Shoji K, Koyama-Wakai C, Furuichi M, Iwase N, Fujisaki S, Watanabe S, Miyairi I.Clinical characteristics of influenza virus-induced lower respiratory infection during the 2015 to 2016 season. J Infect Chemother.pii: S1341-321X(18)30007-2.2018
・ Kuwahara T, Takashita E, Fujisaki S, Shirakura M, Nakamura K, Kishida N, Takahashi H, Suzuki N, Watanabe S, Odagiri T. Isolation of egg-adapted
35 influenza A(H3N2) virus without amino acid substitutions in the antigenic sites of its hemagglutinin. Jpn J Infect Dis. (In press)
2.学会発表
・ Genetic diversity of AH3 influenza virus prevalent in the 2016/17 season
Chiharu Kawakami, Shigeo Sugita, Seiichiro Fujisaki, Kazuya Nakamura, Miwako Saikusa, and Shuzo Usuku
第65回日本ウイルス学会学術集会、大阪、2017 年10月
・ Characterizations of cell-derived and egg-passaged A/Saitama/103/2014 virus Tomoko Kuwahara, Seiichiro Fujisaki, Masayuki Shirakura, Kazuya Nakamura, Emi Takashita, Hitoshi Takahashi, Noriko Kishida, Aya Sato, Rie Ogawa, Hideka Miura, Miki Akimoto, Hiromi Sugawara, Noriko Suzuki, Shinji Watanabe, Takato Odagiri 第65回日本ウイルス学会学術集会、大阪、2017 年10月
・ Characterizations of circulating influenza viruses in the 2016/2017 season and vaccine viruses for the 2017/18 season
Shinji Watanabe, Kazuya Nakamura, Noriko Kishida, Seiichiro Fujisaki, Masayuki Shirakura, Emi Takashita, Tomoko Kuwahara, Aya Sato, Rie Ogawa, Hiromi Sugawara, Miki Akimoto, Hideka Miura, Kayo Watanabe, Keiko Mitamura, Takashi Abe, Masataka Ichikawa, Masahiko Yamazaki, Takato Odagiri, The Influenza Surveillance Group of Japan 第65回日本ウイルス学会学術集会、大阪、2017 年10月
・ Antiviral susceptibility of avian influenza A(H7N9) viruses isolated from humans
Emi Takashita, Masayuki Shirakura,
Seiichiro Fujisaki, Kazuya Nakamura, Tomoko Kuwahara, Noriko Kishida, Shinji Watanabe, and Takato Odagiri
第65回日本ウイルス学会学術集会、大阪、2017 年10月
・ 2016/17シーズンに流行したAH3型インフルエ ンザウイルスの特徴と遺伝子解析
七種美和子、宇宿秀三、笹尾忠由、豊澤隆弘、
藤崎誠一郎、中村一哉、渡邉真治
第49回日本小児感染症学会総会・学術集会、
金沢、2017年10月
・ Growth capabilities of influenza
A(H1N1)pdm09 viruses exhibiting enhanced cross-resistance to oseltamivir and peramivir
Emi Takashita, Seiichiro Fujisaki, Masayuki Shirakura, Kazuya Nakamura, Noriko Kishida, Tomoko Kuwahara, Masaru Yokoyama, Hironori Sato, Shinji Watanabe, Takato Odagiri
・ 6th ESWI Influenza Conference, Latvia, Sep.2017
G.知的財産権の出願・登録状況 該当なし
H.健康危険情報 該当なし